لماذا يهم التصميم الحراري

الصلب مادة موصلة للغاية.

بدون العزل المناسب والتفاصيل الحرارية، يمكن أن تنتقل الحرارة بسرعة من خلال ألواح السقف وألواح الجدران والوصلات الهيكلية.

يمكن أن يؤدي هذا إلى:

• ارتفاع الطلب على التدفئة أو التبريد

• درجات حرارة داخلية غير مريحة

• التكثيف السطحي

• العزل الرطب

• تآكل

• نمو العفن

ولذلك ينبغي اعتبار التصميم الحراري جزءًا من نظام غلاف المبنى الشامل.

فهم قيمة U

تصف قيمة U معدل انتقال الحرارة عبر عنصر المبنى.

بعبارات بسيطة:

قيمة U أقل = عزل حراري أفضل

تعتمد قيمة U المطلوبة على:

• لوائح الطاقة المحلية

• مناخ

• استخدام البناء

• متطلبات درجة الحرارة في الأماكن المغلقة

• مادة عازلة

• سمك العزل

فهم قيمة R

تمثل قيمة R المقاومة الحرارية.

بعبارات بسيطة:

قيمة R أعلى = مقاومة أفضل لتدفق الحرارة

قد تحدد الأسواق المختلفة المتطلبات الحرارية باستخدام قيم U أو قيم R أو كليهما.

نقطة الندى والتكثيف

يحدث التكثيف عندما يصبح السطح أبرد من درجة حرارة نقطة الندى للهواء المحيط.

العلاقة المبسطة هي:

درجة حرارة السطح <نقطة الندى → التكثيف

يمكن أن يحدث هذا داخل المباني الفولاذية أثناء الطقس البارد أو في المباني المكيفة الموجودة في المناخات الحارة والرطبة.

ما هو الجسر الحراري؟

الجسر الحراري هو منطقة تتدفق فيها الحرارة بسهولة عبر الغلاف مقارنة بالمناطق المعزولة المحيطة.

تشمل مواقع الجسور الحرارية الشائعة ما يلي:

• مدادات السقف

• أحزمة الحائط

• السحابات المعدنية

• اتصالات وامض

• عزل اختراق الفولاذ الهيكلي

ونظرًا لأن الفولاذ يوصل الحرارة بكفاءة، فإن هذه التوصيلات يمكن أن تقلل من الأداء الحراري الفعال للغلاف.

المشاكل الناجمة عن الجسور الحرارية

يمكن أن تؤدي الجسور الحرارية إلى:

• زيادة فقدان الحرارة أو اكتساب الحرارة

• انخفاض درجات حرارة السطح الداخلي

• التكثيف المحلي

• العزل الرطب

• تآكل

• قالب

• انخفاض راحة البناء

التحكم في الجسر الحراري

وتشمل الاستراتيجيات المحتملة ما يلي:

منصات العزل الحراري

يمكن تركيب المواد العازلة بين المكونات المعدنية حيثما كان ذلك عملياً.

العزل المستمر

يجب أن تظل الطبقة العازلة مستمرة قدر الإمكان.

تحسين تفاصيل الاتصال

يمكن تصميم التوصيلات لتقليل انتقال الحرارة المباشر من معدن إلى معدن.

طبقة التحكم بالبخار

يمكن لطبقة التحكم في البخار الموضوعة بشكل صحيح أن تقلل من انتقال الرطوبة إلى التجميعات المعزولة.

المواد العازلة المشتركة

قد تستخدم المباني الفولاذية:

• الصوف الزجاجي

• الصوف الصخري

• ربحية السهم

• عزل البولي يوريثان

يعتمد اختيار المواد على:

• الأداء الحراري

• أداء النار

• وزن

• التعرض للرطوبة

• يكلف

• استخدام البناء

كيفية تقليل مخاطر التكثيف

يمكن أن يشمل التحكم الفعال في التكثيف ما يلي:

• زيادة سمك العزل

• تحسين استمرارية العزل

• تركيب طبقة مناسبة للتحكم في البخار

• تقليل الجسور الحرارية

• تحسين التهوية

• السيطرة على الرطوبة في الأماكن المغلقة

لا ينبغي النظر في أي إجراء واحد بشكل مستقل.

عادة ما يتم التحكم بشكل أفضل في التكثيف من خلال التصميم الحراري والرطوبي المتكامل.

خاتمة

لا يقتصر العزل الحراري في المباني الفولاذية على تقليل استهلاك الطاقة فحسب.

كما أنه يلعب دورًا مهمًا في منع التكثيف والتآكل وتلف الرطوبة.

يجب أن ينسق المغلف عالي الأداء ما يلي:

العزل + التحكم في البخار + التحكم في الجسر الحراري + التهوية